制備OLED的“五大”類材料

制備OLED的材料種類很多，主要分為陽極材料、陰極材料、緩沖層材料、載流子傳輸材料和發(fā)光材料等幾大類。 　　 　　1、陽極材料 　　 　　OLED的陽極材料主要作器件的陽極之用，要求其功函數(shù)盡可能的高，以便提高空穴的注入效率。OLED器件要求電極必須有一側(cè)是透明的，因此通常選用功函數(shù)高的透明材料ITO導(dǎo)電玻璃作陽極。ITO（氧化銦錫）玻璃在400nm～1000nm的波長范圍內(nèi)透過率達(dá)80%以上，而且在近紫外區(qū)也有很高的透過率。 　　 　　2、陰極材料 　　 　　OLED的陰極材料主要作器件的陰極之用，為提高電子的注入效率，應(yīng)該選用功函數(shù)盡可能低的金屬材料，因?yàn)殡娮拥淖⑷氡瓤昭ǖ淖⑷腚y度要大些。金屬功函數(shù)的大小OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)嚴(yán)重的影響著OLED器件的發(fā)光效率和使用壽命，金屬功函數(shù)越低，電子注入就越容易，發(fā)光效率就越高；此外，功函數(shù)越低，有機(jī)/金屬界面勢壘越低，工作中產(chǎn)生的焦耳熱就會越少，器件壽命就會有較大的提高。 　　OLED的陰極通常采用以下幾種型式： 　　 　　（1）單層金屬陰極。如Al、Mg、Ca等，但它們在空氣中很容易被氧化，致使器件不穩(wěn)定、使用壽命縮短，因此選擇合金做陰極或增加緩沖層來避免這一問題。 　　 　?。?）合金陰極。為了既能提高器件的發(fā)光效率，又能得到穩(wěn)定的器件，通常采用金屬合金作為陰極。在蒸發(fā)單一金屬陰極薄膜時，會形成大量的缺陷，造成耐氧化性變差；而蒸鍍合金陰極時，少量的金屬會優(yōu)先擴(kuò)散到缺陷中，使整個有機(jī)層變得很穩(wěn)定。 　　 　?。?）層狀陰極。這種陰極是在發(fā)光層與金屬電極之間加入一層阻擋層，如LiF、CsF、RbF等，它們與Al形成雙電極。阻擋層可大幅度的提高器件的性能。 　　 　　3、緩沖層材料 　　 　　在OLED中空穴的傳輸速率約為電子傳輸速率的兩倍，為了防止空穴傳輸?shù)接袡C(jī)/金屬陰極界面引起光的猝滅，在制備器件時需引入緩沖層CuPc。CuPc作為緩沖層，不僅可以降低ITO/有機(jī)層之間的界面勢壘，而且還可以增加ITO/有機(jī)界面的粘合程度，增大空穴注入接觸，抑制空穴向HTL層的注入，使電子和空穴的注入得以平衡。 　　 　　4、載流子傳輸材料 　　 　　OLED器件要求從陽極注入的空穴與從陰極注入的電子能相對平衡的注入到發(fā)光層中，也就是要求空穴和電子的注入速率應(yīng)該基本相同，因此有必要選擇合適的空穴與電子傳輸材料。在器件的工作過程中，由于發(fā)熱可能會引起傳輸材料結(jié)晶，導(dǎo)致OLED器件性能衰減，所以我們應(yīng)選擇玻璃化溫度（Tg）較高的材料作為傳輸材料。試驗(yàn)中通常選用NPB作為空穴傳輸層，而選用Alq3作為電子傳輸材料。 　　 　　5、發(fā)光材料 　　 　　發(fā)光材料是OLED器件中最重要的材料。一般發(fā)光材料應(yīng)該具備發(fā)光效率高、最好具有電子或空穴傳輸性能或者兩者兼有、真空蒸鍍后可以制成穩(wěn)定而均勻的薄膜、它們的HOMO和LUMO能量應(yīng)該與相應(yīng)的電極相匹配等特性。 　　 　　在小分子發(fā)光材料中，Alq3是直接單獨(dú)使用作為發(fā)光層的材料。還有的是本身不能單獨(dú)作為發(fā)光層，摻雜在另一種基質(zhì)材料中才能發(fā)光，如紅光摻雜劑DCJTB，綠光摻雜劑DMQA，藍(lán)光摻雜劑BH1，BD1等。Alq3是一種既可以作為發(fā)光層材料，又可以兼做電子傳輸層材料的一種有機(jī)材料。